第7章 燃气管网的水力工况
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06 城市燃气-燃气管网的水力工况
Xm
Xm1.75 实际压力降 调压器出口压力
1193 1193 1247 1392 1500 1500
八 月份 燃具 前压 力 :
.75 Pb P1－Pp 1193 750x1 m
二月份燃具前压力 :
0 x8 0.46
1.75 m
Pb P1－Pp 1500 750x
调压站的最大出口压力 燃具前最小压力 允许压力降 =1. 5 Pn +150
我国几个城市低压管道压力降(Pa)
项目 城市 压力 压降 北京 上海 沈阳 天津 （人工煤气） （人工煤气） （人工煤气） （天然气） 800 1100~1200 600 550 150 200 100 900 1500 600 900 500 200 80 800 1800~2000 600 1300 1000 100 80 2000 3150 1500 1650 1100 300 100
Pbmin P1 Pp Pn
1.75 P1 Pn Qm
2、各月最大小时用气量
Qm
Qy 365 24
K1 K 2 K 3
Qm 该 月 最 大 小 时 用 气 量 Nm ， 3 /h Qy 年 用 气 量 ， Nm 3 / a K1 该 月 不 均 匀 系 数 K2 该 月 最 大 日 不 均 匀 系 数 K3 该 月 最 大 日 最 大 小 时 均 不匀系数
燃具的额定压 力 调压占出口压 力 燃具前最低压 力 低压管道总压 力降 干管 支管 户内管
煤气表
100
120
120
150
二、 高、中压管道计算压力降的确定
• 特点
高、中压管网只有通过调压器才能与低压管网 或用户相连。因此，高、中压管网中的压力波 动，实际上并不影响低压用户的燃气压力。
燃气管网水力工况实验指导书
燃气管网水利工况实验指导书一、实验测试目的城市燃气管道构成城市输配管网系统的环网或枝网，输配管网的布置，是根据工业和民用用户的用气量和城区地理特性，全面规划设计而成的管网系统。
对管网进行测试、分析和处置，是减少火灾、爆炸、中毒、输气损失，提高供气的可靠性的关键环节。
二、实验测试原理低压管网中，干管压力降与支管压力降的分配是一个技术经济问题，它与燃气供应地区干管和支管的数量、长度、燃气用具数量及建筑物特点等因素有关，图1是城市低压管网与用户直接连接,在计算工况下的压力曲线。
图中A 为管网起点,1p 为起点压力，即调压器的出口压力，B 为干管的终点，2p 为用户燃具前压力。
E 、F 、G 、B 、为用户1234C C C C 、、、与干管的连接点，A B '''-为干管A-B 的压力线，p '∆为干管A-B 的压力降，p ''∆为用户支管（包括室内管）的压力降。
压力图上的1234E C C C C ''''''''----、F 、G 、B 为支管压力线，1234pc pc pc pc 、、、分别为1234C C C C 、、、用户处的压力。
由图可见，从调压器出口A 到各用户管道的压力降是不同的，这就使用户处出现不同的压力，由A 点到用户2C 和用户4C 的压力降均为计算压力降p ∆，即计算压力降全被利用，而用户1C 和3C 的实际压力降均小于计算压力降p ∆，燃具前压力大于()21232p pc p pc p ＞、＞。
因此，直接连在管网上的用户设备前的燃气压力降随计算压力降利用程度不同而异。
因为管网负荷是随着时间而不断变化的，当调压器出口压力为定值时，随着负荷的降低、管道中流量减小，压力降也就随之减小，因而用户处的压力将增大。
当负荷为零时，所有用户处的压力都落在44A C C A ''''''---范围内。
管网系统水力工况分析
■ 定义： ■ 将各点测压管水头高度HPi 顺次连接,形成水压曲线
■ 作用：直观地表达管路中液体压力的分布状况
■ 确定管道中任何一点的压力值:(Hpi－Zi); ■ 表示出各管段的压力损失值； ■当液体管路中各处的速度差别不大,动压差与管段
近似 简化
1~2的水头损失ΔH1－2相比可忽略,则
P1
g
Z1
• 进入叶轮高压区的汽泡,被四周水压压迫而破裂； • 流体冲向破裂的汽泡中心,产生强烈的局部水锤现象； • 瞬间的局部压力达到1MPa以上,汽泡破裂时产生炸裂
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吸入管中压力的变化分析
第二节 管网系统压力分布
返回
2.液体吸入式管网的压力分布特性 第二节 管网系统压力分布
■ 吸入管中压力的计算
液体自由表面与1－1断面的能量方程：
Pa
P1
H ss
12
2g
hs
(1)
液体自由表面与叶片入口稍前处0－0断面的能量方程：
Pa
P0
H ss
C
2 0
2g
hs
返回
二.管网的压力分布图
第二节 管网系统压力分布
通风管路的压力分布图
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2.气体管网压力分布图
第二节 管网系统压力分布
通风系统的压力分布图的绘制方法和步骤
■ 以大气压力为基准线0－0 ■ 计算各节点的全压值、动压值和静压值 ■ 将各点的全压在纵轴上以同比例标在图上，0－0线
以下为负值,连接各个全压点可得到全压分布曲线. ■ 将各点的全压减去该点的动压,同时可绘出静压分布
C02 12
2g Hv
W02
2g
K点压力 下降值
返回
第二节 管网系统压力分布
■ 作用：直观地表达管路中液体压力的分布状况
■ 确定管道中任何一点的压力值:(Hpi－Zi); ■ 表示出各管段的压力损失值； ■当液体管路中各处的速度差别不大,动压差与管段
近似 简化
1~2的水头损失ΔH1－2相比可忽略,则
P1
g
Z1
• 进入叶轮高压区的汽泡,被四周水压压迫而破裂； • 流体冲向破裂的汽泡中心,产生强烈的局部水锤现象； • 瞬间的局部压力达到1MPa以上,汽泡破裂时产生炸裂
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吸入管中压力的变化分析
第二节 管网系统压力分布
返回
2.液体吸入式管网的压力分布特性 第二节 管网系统压力分布
■ 吸入管中压力的计算
液体自由表面与1－1断面的能量方程：
Pa
P1
H ss
12
2g
hs
(1)
液体自由表面与叶片入口稍前处0－0断面的能量方程：
Pa
P0
H ss
C
2 0
2g
hs
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二.管网的压力分布图
第二节 管网系统压力分布
通风管路的压力分布图
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2.气体管网压力分布图
第二节 管网系统压力分布
通风系统的压力分布图的绘制方法和步骤
■ 以大气压力为基准线0－0 ■ 计算各节点的全压值、动压值和静压值 ■ 将各点的全压在纵轴上以同比例标在图上，0－0线
以下为负值,连接各个全压点可得到全压分布曲线. ■ 将各点的全压减去该点的动压,同时可绘出静压分布
C02 12
2g Hv
W02
2g
K点压力 下降值
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第二节 管网系统压力分布
城市燃气课件 第七章燃气管网水力工况
第七章 燃气管网的水力工况
燃气管网计算压力降确定 低压管网的水力工况 管网的水力可靠性
第一节 燃气管网计算压力降确定
一、低压管网计算压力降的确定 二、高、中压管网计算压力降的确定
一、低压管网计算压力降的确定
三点说明： 用户处的压力指燃具前的压力，是指在工作状态下，燃气到 达燃具前所具有的剩余压力。
由 P1 Pb Pp
P1 Pb x1.75P
管网压力的基本方程式： P1 Pb x1.75P
可绘制任何用户处的压力曲线 取P1=1.5Pn，取ΔP=0.75Pn ，则：
P1 Pb x1.75P
上式反映了在一定的β值情况下，任何用户燃具前 的压力比和流量比x （用气高峰时管网和用户的实 际流量与计算流量的比值）的函数关系。
城市燃气管网的水力可靠性
当管网中的某一管段发生故障时，整个管网通过能 力的减少是在许可的范围之内，则认为系统是可靠 的。
燃气管网系统的两种设计理念
等管径设计
等压降设计
一、高、中压管网的水力可靠性
事故工况下，系统的输量减少较大，不能保证正常供 应。
解决办法 增加系统的压力储备，允许事故状态下压力降增大， 从而增加流量，使燃气量不低于计算流量的70%， 使所有用户的供气保证系数为x=0.7。供气保证系数 越高，计算工况下的压降利用系数越小，所需的压 力储备越大。 一般采用等管径设计。
二、低压管网的水力可靠性
低压管网的水力可靠性较好， 不必留压力储备。
事故状态下不同位置用户燃气 流量变化： 不同用户的燃气量减少程 度有显著差别 离环网供应点（调压站） 越近，燃气量减少的量越 少 反之，越远则减少量的越 多。
Pb 1.5 0.75x1.75
燃气管网计算压力降确定 低压管网的水力工况 管网的水力可靠性
第一节 燃气管网计算压力降确定
一、低压管网计算压力降的确定 二、高、中压管网计算压力降的确定
一、低压管网计算压力降的确定
三点说明： 用户处的压力指燃具前的压力，是指在工作状态下，燃气到 达燃具前所具有的剩余压力。
由 P1 Pb Pp
P1 Pb x1.75P
管网压力的基本方程式： P1 Pb x1.75P
可绘制任何用户处的压力曲线 取P1=1.5Pn，取ΔP=0.75Pn ，则：
P1 Pb x1.75P
上式反映了在一定的β值情况下，任何用户燃具前 的压力比和流量比x （用气高峰时管网和用户的实 际流量与计算流量的比值）的函数关系。
城市燃气管网的水力可靠性
当管网中的某一管段发生故障时，整个管网通过能 力的减少是在许可的范围之内，则认为系统是可靠 的。
燃气管网系统的两种设计理念
等管径设计
等压降设计
一、高、中压管网的水力可靠性
事故工况下，系统的输量减少较大，不能保证正常供 应。
解决办法 增加系统的压力储备，允许事故状态下压力降增大， 从而增加流量，使燃气量不低于计算流量的70%， 使所有用户的供气保证系数为x=0.7。供气保证系数 越高，计算工况下的压降利用系数越小，所需的压 力储备越大。 一般采用等管径设计。
二、低压管网的水力可靠性
低压管网的水力可靠性较好， 不必留压力储备。
事故状态下不同位置用户燃气 流量变化： 不同用户的燃气量减少程 度有显著差别 离环网供应点（调压站） 越近，燃气量减少的量越 少 反之，越远则减少量的越 多。
Pb 1.5 0.75x1.75
管网系统水力工况分析
水管动水
力>系统的充水高度.
压线？
选定供水管动水压线的位置：
任一点都不出现气化
什么是供 水管动水 压线？
限制供水管动水压线的最低位置: 资用压头满足循环压头
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水压图的绘制及水压分析的方法 ■ 例题分析
• 用户系统1: 低温系统、楼高17m
• 用户系统2: 低温系统、楼高30m
• 用户系统3: 高温系统、楼高17m
FR段供水干管的压力 低于大气压力，就会 吸入空气或发生水的 汽化，影响系统的正 常运行
机械循环热水供暖系统中，应将膨胀 水箱的膨胀管连接在循环水泵吸入侧 的回水感管上；
自然循环热水采暖系统中，循环作用 压头小，水平供水干管的压力损失只 占一部分，膨胀水箱连接在供水干管 上。
二.管网的压力分布图
为避免发生气蚀现象，应该使泵内液体的最低压
强Pmin>液体在该温度时的气化压强PV ，
即
Pmin>PV ， Pmin=Pk .
■ 气蚀余量计算式：
P1
2 1
2g
PV
P
P
[h] hmin 0.3 0.3
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第二节 管网系统压力分布
2.液体吸入式管网的压力分布特性
综述：
■ 液体吸入式管路的压力分布要求对泵吸入口能够形
C02 12
2g Hv
W02
2g
K点压力 下降值
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第二节 管网系统压力分布
2.液体吸入式管网的压力分布特性
■ 气穴和气蚀的产生 ■ 泵中最低压力Pk如果降低到被吸液体工作温度下的饱和
蒸汽压力Pva时,泵壳内即发生气穴和气蚀现象.
■ 什么是气穴？
• Pk≤Pva时,液体就大量汽化,气体逸出,形成汽泡；
燃气输配 燃气输配教案
（请打√）
讲授□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□
课次
1
课时
3
教学内容（提纲）
方法及手段
绪论能源与燃气
能源的发展过程、我国燃气的发展历程与现状等。
第一章燃气的分类及性质
第一节燃气的分类及用途
一、燃气的分类
1、天然气——气田气、凝析气田气、石油伴生气
2、人工燃气——干馏煤气、气化煤气、油制气
3、液化石油气
⑺ 掌握调压器的工作原理和选型计算，掌握调压站的工艺和设计原则。
⑻ 掌握压缩机的工作原理，了解活塞式和罗茨式等压缩机的特点，了解压缩机室的工艺要求。
⑼ 了解储气罐的工作原理和特点，了解低温储气方法。
注：课程类别：公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课
授课方式
例1—15、16、17、18、19、20
第二章城市燃气需用量及供需平衡
第一节城市燃气的需用量（1）
一、供气对象
二、供气原则
多媒体
参考资料（含文献、网络资源等）
见首页
教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：
熟练掌握：例1—15、16、17、18、19、20
熟悉：供气对象
教学重点及难点：
教学重点及难点：
教学重点：燃气的分类
作业、讨论题、思考题：
课后小结：
填表说明：1.每项页面大小可自行添减。
2.课次为授课次序，填1、2、3……等。
3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。
授课方式
（请打√）
讲授□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□
课次
2
讲授□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□
课次
1
课时
3
教学内容（提纲）
方法及手段
绪论能源与燃气
能源的发展过程、我国燃气的发展历程与现状等。
第一章燃气的分类及性质
第一节燃气的分类及用途
一、燃气的分类
1、天然气——气田气、凝析气田气、石油伴生气
2、人工燃气——干馏煤气、气化煤气、油制气
3、液化石油气
⑺ 掌握调压器的工作原理和选型计算，掌握调压站的工艺和设计原则。
⑻ 掌握压缩机的工作原理，了解活塞式和罗茨式等压缩机的特点，了解压缩机室的工艺要求。
⑼ 了解储气罐的工作原理和特点，了解低温储气方法。
注：课程类别：公共基础课、专业基础课、专业必修课、专业选修课、集中实践环节、实验课、公共选修课
授课方式
例1—15、16、17、18、19、20
第二章城市燃气需用量及供需平衡
第一节城市燃气的需用量（1）
一、供气对象
二、供气原则
多媒体
参考资料（含文献、网络资源等）
见首页
教学目的、要求（可分熟练掌握、掌握、理解、熟悉、了解等层次）：
熟练掌握：例1—15、16、17、18、19、20
熟悉：供气对象
教学重点及难点：
教学重点及难点：
教学重点：燃气的分类
作业、讨论题、思考题：
课后小结：
填表说明：1.每项页面大小可自行添减。
2.课次为授课次序，填1、2、3……等。
3.方法及手段系指举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等。
授课方式
（请打√）
讲授□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□
课次
2
管网水力工况实验报告
管网水力工况实验报告1. 实验目的本实验旨在通过实际操作和数据采集，研究管网水力工况下水流的压力、流速和流量等参数的变化规律，分析管网中的流动特性，为管网的设计和运行提供参考依据。
2. 实验器材和试验条件2.1 实验器材- 液压台架：包括水泵、水槽和管道连接等。
- 测量仪器：包括压力计、流量计等。
2.2 试验条件- 水泵的流量调节：在实验过程中，通过调节水泵的流量来模拟不同的管网流动条件。
- 流速的调节：可以通过改变水泵转速或调节流量控制阀来控制管网中的水流速度。
3. 实验步骤与数据记录3.1 实验步骤1. 连接液压台架，确保管道、水泵和流量计的连接正确无误。
2. 打开水泵，调节流量，使其满足要求，记录相应的流量值。
3. 在管道不同位置安装压力计，分别测量不同位置处的压力。
4. 打开流量计，记录流量计的读数。
5. 测量不同位置处的流速，记录数据。
6. 关闭水泵，结束实验。
3.2 数据记录下表为实验过程中记录的部分数据：流量（L/min）压力（kPa）流速（m/s）-30 105 0.540 110 0.650 115 0.74. 实验结果与分析4.1 压力与流量关系分析根据实验数据可以发现，在流量增加的情况下，管网中的压力也随之增加。
这是由于流速增大导致管道内水流动能力增强，进而产生更大的水压力。
压力与流量之间呈正相关关系。
4.2 流速与流量关系分析通过实验观察可以发现，随着流量的增加，流速也会相应增加。
这是因为增大的流量在管道中通过的断面积相对较大，因此单位时间内通过的水流量也会增加，从而导致流速增大。
4.3 压力与流速关系分析观察实验数据可以发现，管道中的压力与流速之间没有明显的相关性。
这是因为管道中的压力主要受到水泵的输出压力、管道长度和管道直径等因素的影响，与流速关系较小。
5. 结论通过本次实验的操作和数据采集，我们得出以下结论：1. 管网中的压力与流量呈正相关关系，流量增大则压力也会增加。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工况
• 因此，在选取Pn时要进行综合的 技术、经济比较。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 增大燃具的压力波动范围，就可以
增大管网计算压力降，节省金属用量。 但是，燃具的正常工作却要求其压力波 动不超过一定的范围.
• 实际测定表明，当燃具前压力波动为 0.5Pn～1.5Pn时，燃烧器的性能能够达到 燃具质量标准的要求，即k1=1.5，k2=0.5 ，但实际k2=0.75是可行的。
•2.系统负荷（流量）的变化情况；
•3.调压器出口压力调节方法。
燃气输配06第六章燃气管网的➢低压管网计算压降的确定 • 管网的计算压力降ΔP应等于用户处燃 具压力的最大波动范围，即
•ΔP =Pmax-Pmin =(K1-K2)pn
•式中 Pmax、Pmin——燃具的最大和最小允许 压力，Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 当k2<1时，随着k2值的减小，管道流量与计 算流量之比x值也越来越小，但二者的减小程度 不同，当k2=0时, x =0.759，远远大于0。这是因 为当管道中的实际流量小于计算流量时，管道的 实际压力降也小于计算压力降。管道的压力降加 上用户燃具前的压力等于管道的起点压力，在起 点压力为定值的系统中，管道实际压力降减小， 使得剩余压力降加大，即按k2、Pn计算的燃具前 压力增大，其相应的流量随之增大。
• k1、k2——最大压力系数和最小压力系数；
•
Pn——燃具的额定压力，Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 燃具的额定压力Pn增大，管网计算压力降ΔP 就会随之增大，从而可降低金属用量，节约管网投 资。而Pn越大，对设备的制作和安装质量要求越 高，管网的运行费用也越大.
• 若 Pn取得过小，运行费用降低但管网的投资 会增加.
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 增大燃具的压力波动范围，就可以
增大管网计算压力降，节省金属用量。 但是，燃具的正常工作却要求其压力波 动不超过一定的范围.
• 实际测定表明，当燃具前压力波动为 0.5Pn～1.5Pn时，燃烧器的性能能够达到 燃具质量标准的要求，即k1=1.5，k2=0.5 ，但实际k2=0.75是可行的。
•2.系统负荷（流量）的变化情况；
•3.调压器出口压力调节方法。
燃气输配06第六章燃气管网的➢低压管网计算压降的确定 • 管网的计算压力降ΔP应等于用户处燃 具压力的最大波动范围，即
•ΔP =Pmax-Pmin =(K1-K2)pn
•式中 Pmax、Pmin——燃具的最大和最小允许 压力，Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 当k2<1时，随着k2值的减小，管道流量与计 算流量之比x值也越来越小，但二者的减小程度 不同，当k2=0时, x =0.759，远远大于0。这是因 为当管道中的实际流量小于计算流量时，管道的 实际压力降也小于计算压力降。管道的压力降加 上用户燃具前的压力等于管道的起点压力，在起 点压力为定值的系统中，管道实际压力降减小， 使得剩余压力降加大，即按k2、Pn计算的燃具前 压力增大，其相应的流量随之增大。
• k1、k2——最大压力系数和最小压力系数；
•
Pn——燃具的额定压力，Pa。
燃气输配06第六章燃气管网的水力工 况
• 燃具的额定压力Pn增大，管网计算压力降ΔP 就会随之增大，从而可降低金属用量，节约管网投 资。而Pn越大，对设备的制作和安装质量要求越 高，管网的运行费用也越大.
• 若 Pn取得过小，运行费用降低但管网的投资 会增加.
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（二）对管网压力基本方程式的分析： 令P1 1.5Pn , P 0.75Pn , 代入基本方程式 1.5Pn Pb x1.750.75Pn
Pb Pn
1.5 0.75x1.75
P / Pn
Pn Pn
P1 Pn
Pb Pn
Pb Pn
1.5 0.75x1.75
0.5 0.667 1
一、低压管网计算压力降的确定
（一）用户燃具前的压力波动及影响因素 （二）管网计算压力降的确定 （三）计算工况下管网水力工况分析 （四）支管等压降和全压降设计
一、低压管网计算压力降的确定
（一）用户燃具前的压力波动及影响因素
1、用户燃具和城市管网的连接
（1）直接连接 （2）间接连接（用户调压器）
2、控制燃具前压力在合适的范围 Pmin , Pmax
二、按月（或季节）调节调压器出口压力时的水力工况
调整原则：
燃具前最小的 压力
P min b
Pn
P1 1.5Pn (优先满足)
1、各月最大小时流量产生该月工况下最大压力降( 1)
Pp Qm1.75
P min b
P1
Pp
Pn
P1 Pn Qm1.75
2、各月最大小时用气量
Qm
Qy 365 24
K1K
低压燃气管网的总压力降（含室内和庭院） Pmax k1Pn Pmin k2 Pn
k1, k2 — 最大、最小压力系数； Pn — 燃具的额定压力。
Δ P Pmax - Pm i n (k1 - k2 )Pn
计算压力降影响因素
Δ P Pmax - Pm i n (k1 - k2 )Pn
燃具的额定压力Pn
• α 2——管道的最小流量与最大流量之比 0.5~0.7
• n——管道特性指数
第7章 燃气管网的水力工况
7.1 管网计算压力降的确定 7.2 低压管网的水力工况 7.3 高、中压环网的水力可靠性 7.4 低压环网的水力可靠性
第二节 低压管网的水力工况
一、管网系统起点压力为定值
二、按月（或季节）调节调压器出口压力时的 水力工况
以上是理论分析结果，实际中x可能会接近1 1、用户增多 2、压降利用系数小于1
（四）支管等压降和全压降设计
• 等压降：各支管压力降相同
1500 等压降
1100
1400
1200
1300
900 1100
800 1000
1200
1000
保证支管压力降 各用户燃具前压力依次减小
4
2012/11/7
（四）支管等压降和全压降设计
街区
单层建筑 多层建筑 庭院 室内 庭院 室内
800
750
400 200 150 100 250
人工
煤气
1000
900
500 200 200 100 300
天然气，2000 1650 1050 300 300 200 400
我国几个城市低压管道压力降(Pa)
城市 压力 项目 压降 燃具的额定压力
调压站出口压力
假设Qp xQ
P1 Pb Pp
k1Pn
Q
2
2
b
1Q1p . 7 5
k1Pn 2 xQ 2 1 xQ 1.75
k1Pn x22Q2 x1.751Q1.75 k1Pn x2Pn x1.75(k1 k 2 )Pn
x2 x1.75(k1 k 2 ) k1 0
x2
x1.75(k 1
2000 3000 1500 3150 1650
2800 4200 2100 4350 2250
燃具前最大压力 1.5 燃具前额定压力 燃具前最小压力 0.75燃具前额定压力 调压站的最大出口压力 燃具前最大压力150 允许压力降 燃具前额定压力 0.75 150
低压燃气管道允许总压降分配
燃气种类及 允许总压 灶具额定压力 降Pa
三、 工业企业燃气管道计算压力降的确定
以一级系统为例 设计时计算压力降由下式确定：
P Pm Pn P 总调压装置到燃烧器的压力降； Pm 总调压装置出口压力； Pn 燃烧器的额定压力。
以图为例说明P和那些因素有关
工厂供气系统压力分布图
Qmin
Pmin P
Qmax
Pm
P1
Pmax
b
Pn
厂区
车间
F C2
C2 G C3 C3
G
B C4 B C4
计算工况：
管道系统流量满足最大负荷（计算流量Q） 燃具前的压力为额定压力Pn， 燃具前的流量为额定流量Qn
1
调压器出口压力 用户燃具前压力 用户干管压力线 用户支管压力线 计算压力降 实际压力降 压力波动范围
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(二) 管网计算压力降的确定
Pmax k1Pn Pmin k2 Pn
k1, k2 — 最大、最小压力系数； Pn — 燃具的额定压力。
3、计算工况下管网的压力曲线分析
• 用户处的压力及其波动范围影响因素: (1) 计算压力降的大小和压降利用程度 (2) 系统负荷的变化情况 (3) 调压器出口压力调节方法
A
E C1
F
C1
A E
Pbmax Pn Pn
12
1
P Pn
P P1
P1 Pn
12 1
1
n 2
P
12 1
1
n 2
Pn
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P
12 1
1
n 2
Pn
管道内燃气流量可能的波动越小（α 2接近1）， 则工厂燃气管道的计算压力降可选的值越大， 敷设管道的金属耗量越小。
例如：Pn=30kPa， α1=1.1， α2=0，取n=2
max 2
K3max
Qm 该月最大小时用气量，m3/h;
Qy 年用气量，m3/a;
K1 该月不均匀系数;
K
m 2
a
x
该
月
最
大
日
不
均
匀
系
数;
K
m 3
a
x
该
月
最
大
日
最
大
小
时
不均
匀
系
数
.
3、管道计算流量Q
Q
Qy K 365 24
K K max max max
12
3
月最大小时流量与年小时用气量之比
4、Qm
• 压力波动±50%，流量变化范围约为(0.7~1.2)Q • 考虑到高峰期一部分燃具不宜在过低的负荷下工作
k2取0.75，k1取1.5
(二) 管网计算压力降的确定
低压燃气管网的总压力降（含室内和庭院）
Δ P Pmax - Pm i n (k1 - k2 )Pn （1.5 0.75）Pn 0.75Pn
• 缺点 – 施工和设计麻烦 – 管网系统发生事故，干管压力发生变化，可能导致 支管末端压力低于设计要求
目前一般均采用等压降设计,保障供应
二、高、中压管网计算压力降的确定
1、保证调压站的调压器正常启动； 2、保证低压管网的高峰用气； 3、保证直接连接到其上的用户的正常工作压力。 4、有一定的压力储备；
燃具前最低压力
低压管道总压力 降 干管 支管 户内管 煤气表
北京 (人工煤气)
800 1100~1200
600 550
150 200 100 100
上海 (人工煤气)
900 1500 600 900
500 200
80 120
沈阳 (人工煤气)
800 1800~2000
600 1300
1000 100 80 120
压降利用系数;
P 管网计算压力降; Q 管网计算流量;
Pp 管网实际压力降; Qp 管网实际流量.
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3、计算工况下管道压力降和任意工况下管道压力降的关系式：
Pp P
Qp1.75 Q1.75
x1.75
Pp x1.75P
P1 Pb Pp Pb x1.75P
增大Pn，可增大管网计算压力降，节约管网投资 Pn越大对设备的制作和安装质量要求就越高 选取Pn时要兼顾技术要求和经济性
计算压力降影响因素
Δ P Pmax - Pm i n (k1 - k2 )Pn
燃具压力波动范围
• 压力超过燃具额定值
燃具热效率降低，引起过多燃气损失 燃具在超负荷下工作也会产生不完全燃烧，致
3、管网设计使用的计算工况 Pn、Qn和Q
4、管网的水力工况分析
P1 k1Pn P2 k 2 Pn
设计管网时采用k2 1 燃具前压力 Pb Pn
燃 具 的 流 量: Pb 2Qb2 Qb Q；
管网流量Qp 燃具的流量Qb Q
3
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K2<1时，实际管网流量和用户用气量与计算流量的关系
使燃烧产物中出现过多的一氧化碳等有害气体
• 燃具低于额定压力工作
热强度降低，使加热过程延长，或达不到工艺 要求的燃烧温度
• 燃具前的压力不允许有很大的波动
燃具的压力波动范围
• 实验和研究工作表明 一般民用燃具的正常工作可以允许其压力在±50% 范围内波动 k1=1.5，k2 =0.5
P aQ2
k 2 ) k1
0
k1 1.5
k 2 0.75
k2 0.75
x 0.92
Pb 0.75Pn 0.752Q2
Pb
2Qp2
2 xQ2
x 0.865
令k1 1.5，图形
问题：
k2 Pb x 和Qp ，但是k2 0时Qp 0 ？
k 2 Pb x Qp Pp Pb x 用气高峰时 Pb k2Pn 而不是 Pb k2Pn